代谢组学在营养学中的应用.pdfVIP

生堡亟陵匡堂盘壶!Q鲤生!旦筮箜鲞筮!翅￡垦也!旦型丛型t＆!坐§受!Q鲤，!些箜t塑垒圣 ．专家论坛． 代谢组学在营养学中的应用 孙长颢李颖王骋 20世纪末，随着人类基因组计划的完成，出现 疾病的相关性或因果关系，从而明确代谢产物在不 了各种组学(omics)，即基因组学、蛋白组学和代谢同健康状态或疾病发生发展中的作用。 组学。其中代谢组学受到重视的时间最晚，但发展 可见，代谢组学涉及许多相关学科，其中比较重 速度非常快，已经在植物学、药理学、毒理学、遗传 要的有：分析技术、生物化学、细胞生物学、分子生物 学、基因组学、蛋白质组学等领域有了广泛的应用， 学、遗传学、生物统计学、生物信息学等。 并且已经有了在营养学应用的初步尝试。虽然仅是 (二)与其他组学的关系 初步的尝试，却为营养学的发展提供了新的机遇与 (I)基因组决定了蛋白质组，蛋白质组又决定 挑战，显示了令人鼓舞的应用前景。 了代谢组，但不是简单的一一对应关系，即不是所有 一、代谢组学、代谢物组学的概念 的基因都能表达成蛋白质，同样不是所有蛋白质都 1999年，英国伦敦大学帝国理工学院的能直接影响物质代谢。简而言之，基因组学和蛋白 Nicholson等…首次提出了代谢组学的概念：是指对质组学告诉我们可能发生什么，而代谢组学则告诉 机体因环境因素刺激，病理生理扰动或遗传修饰等 我们已经发生了什么。(2)由于代谢组学检测方法 引起的多种代谢指标动态变化的系统性定量检测， 更为灵敏，能检测代谢产物的微小变化，因此当机体 其英文名称为：metabonomicso 受到内外因素刺激时，有可能检测不到基因、蛋白的 2001年德国科学家Fiehn【20又提出了代谢物组 变化，但可以从代谢组学的变化反映出来。另外，基 学概念：是指通过综合分析方法对机体在特定的时 因、蛋白的微小变化可在代谢产物得到放大。(3) 间和环境条件下所有的小分子代谢产物进行无偏差 细胞内的生命活动离不开物质代谢，而基因、蛋白质 的定量检测。其英文名称为metabolomics。起初国 的生命调控效应最终也需落实在代谢层面上，因此 内学者试图将二者区分开来，现在认为两者关注的 代谢组学被认为是“组学”研究的最终方向。 都是代谢产物，因此区分的意义不大，故将代谢组学 (三)代谢组学分析的基本步骤和方法 和代谢物组学统称为代谢组学，英文为： I．样品前处理：代谢组学一般检测的样品为组 metabonomiCSo 织、血液和尿液，其中尿液和血液更为常用。一方面 二者区别：代谢组学动态检测体内所有的代谢 考虑取样无创伤或创伤小；另一方面是因为尿中所 产物，包括大、小分子代谢产物，检测的对象是动物 有的代谢产物是最终产物，而且个体间变异小。样 和人。而代谢物组学是静态检测体内代谢产物，一 品的前处理：(1)一般原则：除了必要的简单处理 般只检测小分子代谢产物，检测的对象为植物和 外，尽量不处理，从而保证代谢产物信息的完整性。 细胞。 (2)代谢活性灭活：对所收集样品的剩余代谢活性 (一)代谢组学的主要任务 进行快速灭活。(3)样品在一80℃情况下，保存时 (1)建立检测方法，检测和鉴定机体所有的代 间一般不超过6个月，最好不超过3个月。 谢产物。(2)分析代谢产物在代谢途径、细胞信号 2．样品中代谢产物